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2008年8月30日 (土)

ボイル-シャルルの法則

気体の体積Vは絶対温度Tと比例関係にあり、圧力pと反比例の関係にあるという、気体の体積と絶対温度と圧力の関係を表わす法則。

ロバート・ボイルが発見した「温度が一定のもとでは、気体の体積Vは圧力pと反比例の関係にある」というボイルの法則と、ジャック・シャルルが発見した「圧力が一定のもとでは、気体の体積Vと絶対温度Tは比例関係にある」というシャルルの法則を組み合わせたものです。これを式で示すと次のようになります。

pV = 一定・・・・ボイルの法則

V/T = 一定・・・・シャルルの法則

pV/T = 一定・・・・・ボイルシャルルの法則

ボイル・シャルルの法則が成り立つ気体を理想気体といいます。理想気体とは、気体の分子の大きさを無視でき、気体の分子間に働く力を無視できる気体のことです。

上式 pV/T は気体の量が同じであれば、気体の種類によらず同じ値となります。気体の量を 1 molとしたとき、

pV/T = R

と書くことができます。このRを気体定数と呼びます。R = 8.31 [J/K・mol]です。

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